淺談當(dāng)前舞臺煙霧機的種類及應(yīng)用

曹 陽

（南京市歌舞劇院舞美工程中心，江蘇 南京 210014）

近二十年來，隨著舞臺燈光向電腦燈等高科技燈具的方向迅猛發(fā)展，舞臺上對煙霧的需求也越來越強烈，歌舞演出中尤其如此。煙霧機可以很好地折射燈具發(fā)出的光束，烘托演出氣氛，增強視覺效果，是舞臺燈光設(shè)備的常備品。但是燈光設(shè)計師群體平時可能不太會把視線重點放在研究煙霧機的種類、結(jié)構(gòu)及效果上面。本文將結(jié)合舞臺煙霧機的發(fā)展歷史，介紹煙霧機的種類、原理、結(jié)構(gòu)特點和應(yīng)用技巧，供同仁參考。

過去，制造煙霧的手段有煙餅、氯化銨、煙粉等落后方法，此類化學(xué)用品有明顯的刺激性氣味，對人體有害，且嚴重腐蝕燈具。在重視環(huán)保且演出器材精密、昂貴的今天，這類方法已經(jīng)被禁用，取而代之的是用各種煙霧機方便快捷地制造對人和燈具無害的環(huán)保煙霧。

1 煙霧機的種類和工作原理

目前，市場上的煙霧機按照工作原理可以分為兩種，即加熱式和氣壓式；加熱式又可以細分為傳統(tǒng)加熱包式和新型加熱管式兩種。另外，用戶對各類煙霧機的稱呼到現(xiàn)在仍未統(tǒng)一，各廠商的產(chǎn)品命名也各不相同。但是無論稱謂如何，煙霧機的工作原理無非以下三種：

（1）傳統(tǒng)加熱包式煙霧機，又稱濃霧機；

（2）加熱管式煙霧機，又稱效果煙霧機；

（3）壓縮機虹吸式煙霧機，又稱薄霧機或油性霧機等。

1.1 傳統(tǒng)加熱包式

傳統(tǒng)加熱包式煙霧機（見圖1）是進入中國的第一代煙霧機。

1.1.1 工作原理及使用特點

工作原理如下：

一個可溫度控制的加熱包，約一個易拉罐大小，鋁制材質(zhì)。其通電之后即加熱，到達一定的溫度后，溫控開關(guān)控制其斷電，隨即相關(guān)電路允許油泵開始抽取煙霧油進入加熱包。當(dāng)煙霧油噴射到炙熱的加熱包內(nèi)部后，瞬間氣化，體積膨脹為液體的幾十倍，從加熱包的前方噴嘴噴出。煙霧油氣化形成的微小油霧顆粒彌漫在演出空間，形成折射燈光的效果。

其煙霧量控制方式有三種：最簡單的是直接噴射開閉控制；較好一點的有電位器旋鈕調(diào)節(jié)噴射量大?。辉傧冗M的還有DMX信號控制，由數(shù)字0～100%控制噴霧量。

這類煙霧機噴霧時會產(chǎn)生很大的噪聲，影響演出環(huán)境效果；而且煙霧濃重，如同神話劇里妖魔鬼怪上場前的鋪墊，往往破壞畫面的和諧與統(tǒng)一。以致很多燈光師不得不在煙霧機之前加一個電風(fēng)扇，然后將噴霧量壓到最小，慢慢噴射，以獲得柔和的煙霧效果。

1.1.2 管路堵塞分析：設(shè)計缺陷所致

這類煙霧機在使用一定的時間后就會發(fā)生管路堵塞的現(xiàn)象。由于其加熱包是封裝焊死的（見圖2），一旦堵塞即宣告報廢。為什么會發(fā)生堵塞呢？很多人都認為是煙霧油的質(zhì)量有問題。確實，國內(nèi)有些無品牌的煙霧油產(chǎn)品使用的不是蒸餾水配置，而是自來水等硬水，水蒸發(fā)后會產(chǎn)生一些水垢，造成堵塞。但是，技術(shù)人員拆檢堵塞的機器之后發(fā)現(xiàn)，造成這類煙霧機堵塞的更大原因是其設(shè)計上存在缺陷，即不能很好地控制加熱包溫度。

眾所周知，此類煙霧機的加熱包上有一個溫控開關(guān)，一般設(shè)置在245℃左右；加熱包加熱到245℃就會停止加熱，此時允許泵油噴出煙霧。但是，當(dāng)溫控開關(guān)在245℃斷開供電之后，溫度并不是馬上就停止上升，電熱絲的余溫還會使加熱包繼續(xù)升溫，甚至超過300℃。就像家用燃氣熱水器一樣，洗澡的時候溫度是正常的；一旦關(guān)閉熱水噴頭，熱水器內(nèi)的貯水會被灼熱的熱交換片繼續(xù)加溫；當(dāng)再次打開熱水噴頭，剛流出來的水會更燙一些。熱水器的這個現(xiàn)象叫“水停溫升”；而煙霧機的這個現(xiàn)象叫做“電停溫升”。這類煙霧機的加熱包溫度實際不是恒定在245℃，它相當(dāng)于在245℃～350℃上下波動地工作。當(dāng)加熱包的溫度上升到一個非正常氣化煙霧油的炙熱高溫時，泵抽取的煙霧油就會在加熱包里產(chǎn)生燒焦的現(xiàn)象，氣化的瞬間產(chǎn)生一些焦炭殘留物。久而久之，也會堵塞加熱包。所以，此類煙霧機的損壞是其設(shè)計缺陷造成的。

1.2 加熱管式煙霧機

1.2.1 加熱管式煙霧機特點

由于第一類傳統(tǒng)型煙霧機存在噪聲、濃煙、堵塞等缺陷，燈光設(shè)計師需要一種彌漫均勻的緩釋型煙霧機。在新型袖珍不銹鋼發(fā)熱管技術(shù)出現(xiàn)的基礎(chǔ)上，近些年煙霧機廠商開始制造一種新型煙霧機。這種煙霧機一般放在特制的航空箱內(nèi)，集成了風(fēng)扇、儲油桶位（見圖3）。其油泵的抽取量可以控制到很小，能0～100%精確地控制輸出量，最小能控制在零點幾毫升一次；沒有了老式煙霧機噴煙時發(fā)出的噪聲，而且輸出的煙霧很均勻，煙霧油的耗油量也很低；并可以用DMX數(shù)字信號定時定量地控制。這種煙霧機一出現(xiàn)立即獲得了業(yè)內(nèi)的認可。

1.2.2 袖珍不銹鋼發(fā)熱管技術(shù)

加熱管式煙霧機使用了一種袖珍不銹鋼發(fā)熱管（見圖4）。發(fā)熱管體積很小，功率卻可以很高，輕易就能達到1 500 W，開機加熱時間只有幾十秒。加熱管在中心，不銹鋼鏡面輸油管圍繞其外，溫度控制和油泵抽油的量由電腦芯片精確計算，氣化煙霧油時的溫度波動非常小，氣化溫度和質(zhì)量穩(wěn)定。無論濃煙效果還是微煙效果，都是同一氣化溫度。解決了傳統(tǒng)式煙霧機加熱包溫度不易控制、會發(fā)生燒焦煙霧油堵塞機器的弊病。

新型電加熱管可以根據(jù)煙霧機設(shè)定的噴霧量來自動調(diào)整加熱功率，如：可以在30%煙霧輸出設(shè)定時，只使用30%的電加熱管工作，消耗30%的電力；50%煙霧輸出時，則50%電力加熱工作。這樣既節(jié)約了能源，也避免了加熱管長時間滿負荷工作，延長了其壽命。它還可以在油泵100%持續(xù)輸出的時候不停歇加熱，煙霧輸出不會停頓。就像家用的即熱型電熱水器，可以一直洗澡不擔(dān)心熱水用完，而傳統(tǒng)加熱包式煙霧機，類似貯水式電熱水器，燒好的熱水變冷了，就要停止洗澡繼續(xù)等待燒水。

1.2.3 如何辨識真正的加熱管式煙霧機

目前，市場上還有一些緩釋型煙霧機使用的仍是上一代傳統(tǒng)煙霧機的加熱包，本文只能將其歸納為1.5代產(chǎn)品。從外形看，它與加熱管式煙霧機差不多，但是內(nèi)部到底是用傳統(tǒng)加熱包還是新型加熱管，一般用戶在購買時并不知曉。兩者對比測試，如果只輸出25%的噴煙量時，看不出兩者有太大差異；100%輸出時，就會發(fā)現(xiàn)加熱包式煙霧機噴射15 s之后，會停頓約10 s，然后再噴15 s，又停頓約10 s，斷斷續(xù)續(xù)出煙。出現(xiàn)這種情況，是因為當(dāng)煙霧機使用傳統(tǒng)加熱包時，煙霧油氣化時會帶走加熱包的大量熱量，100%泵油輸出時煙霧油帶走的熱量增大，使加熱包冷卻，不得不關(guān)閉油泵，等待加熱包溫度再次到位。這種結(jié)構(gòu)的緩釋型煙霧機，即使在噴油控制和風(fēng)扇集成方面做到了緩釋煙霧的功能，但是其核心的加熱氣化結(jié)構(gòu)仍然消除不了鋁塊加熱包的弊端。溫度高低波動，使氣化質(zhì)量上下波動，如果一次加熱可以持續(xù)噴射15 s，那么前5 s煙霧氣化會有點焦，中間5 s氣化正常，后5 s又氣化不完全。它噴出來的煙霧會有明顯的分層現(xiàn)象（見圖5）。

燈光設(shè)計師真正需要的是一種非常柔和的煙霧，就像自然界中真正的降霧一樣，看不見煙霧的流動，也看不見煙霧分層。觀眾不知道煙霧是從哪里來的，但是整個演出空間中彌漫著薄薄的煙霧。在追求精細舞美效果的戲劇、戲曲、舞劇演出中，出現(xiàn)這種分層的煙霧，就會破壞畫面的和諧，從攝影、攝像的鏡頭里的視覺效果就會感到燈光光束不整齊，達不到燈光設(shè)計要求的效果。

1.3 壓縮機虹吸式煙霧機

壓縮機虹吸式煙霧機使用壓縮機作為動力源，沒有加熱系統(tǒng)，開機即可工作，無需預(yù)熱，而且使用的是不含水分的高純度煙霧油，用量很?。ㄒ妶D6）。它的工作原理和老式香水瓶或者醫(yī)用口腔噴霧器類似（見圖7），用壓縮氣體的虹吸法推動煙霧油霧化。其主要動力來自一個微型壓縮機，產(chǎn)生的壓力約為0.75 MPa，噴頭的小孔則是一個比頭發(fā)絲還細的孔，管道中間有一個支路連接煙霧油油管。在壓縮機往前推進壓縮空氣的時候，煙霧油被虹吸至管路中霧化，由于壓力大，煙霧油被霧化為極其微小的顆粒，彌漫在空氣之中，滯空時間久，不易飄散，甚至可以不受空調(diào)出風(fēng)的干擾。這種煙霧機產(chǎn)生的煙霧幾乎看不出煙霧的明顯邊界分層，霧化效果好過以往的加熱型煙霧機，尤其適合舞臺、體育館和戶外露天演出使用。由于其沒有加熱部件，壽命就取決于產(chǎn)生壓力的壓縮機，如果使用優(yōu)質(zhì)壓縮機，那么使用壽命可以很長。

2 煙霧油對煙霧效果的影響

煙霧油的質(zhì)量對產(chǎn)生煙霧的效果有著很大的影響。其實煙霧油成分不復(fù)雜，由蒸餾水、乙二醇、丙二醇、甘油等組成。各個廠家還會加一些特別配方。如果是正規(guī)的煙霧機制造商，都會按照自己的煙霧機特點，經(jīng)過多次試驗，配置最合適的煙霧油。不同煙霧機的發(fā)熱方式不同，不同比例配方的煙霧油會產(chǎn)生不一樣的煙霧效果。如果水分太大，會造成煙霧消散迅速，滯空時間縮短，同時過多地帶走機器加熱部件的熱量；如果油分太大，又會造成煙霧消散彌漫不好，形成“團霧”，甚至壓在舞臺演區(qū)不升空。

目前市場上有些無品牌煙霧油，其生產(chǎn)者為降低成本，不是采用蒸餾水配制，而是使用自來水配制。這類產(chǎn)品在使用的前幾次效果差別不大，但一年半載后煙霧機便開始出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。有些燈光設(shè)計師不在意油品質(zhì)量，用的都是無品牌白皮煙霧油，盡管買了最好的機器，卻用了最差的煙霧油，煙霧質(zhì)量完全無法控制，造成一種“放出來什么樣就是什么樣”的局面，實在可惜。

事實上，如果使用好的加熱管式煙霧機，加上原廠煙霧油，可以實現(xiàn)很均勻的彌漫薄霧效果。所以，煙霧機固然重要，使用的煙霧油耗材也同樣重要。兩者配合好，才能發(fā)揮最好的效果。

3 煙霧機的應(yīng)用技巧

要在舞臺上產(chǎn)生理想的煙霧效果，掌握煙霧機的使用技巧很關(guān)鍵。

3.1 加熱包煙霧機的使用

如果使用的是傳統(tǒng)的第一代加熱包式煙霧機，除了做爆炸等特效外，正常使用時大煙量猛噴是很破壞效果和意境的，需要將輸出量調(diào)整至很小，約15%左右慢慢釋放，再配合一個風(fēng)扇，將煙霧吹散開，才能取得較好的效果。

3.2 加熱管式煙霧機使用技巧

在使用第二代加熱管式煙霧機時，通常的劇場需要使用兩臺。若只使用一臺，會出現(xiàn)煙霧偏臺的情況，這種煙霧機噴射出來的煙霧一般會以水平角度40°左右擴散：上場門放一臺，煙霧效果最好的地方是下場門附近；上下場門各放置一臺，才會使整個舞臺充滿均勻的煙霧。

由于第二代煙霧機采用新型加熱管加熱，煙霧機可以在100%煙霧量輸出的時候不間斷地工作，加熱管溫度控制精確，產(chǎn)生的煙霧溫度較低。于是，可以衍生出一種新的干冰地?zé)熜Ч姆椒ǎ簩⒁欢ǚ至康母杀鶋K塞入特制的鋁箔管內(nèi)，將管子一頭接在機器出煙口；打開100%煙霧量并輸出100%風(fēng)量，于是就會有干冰地?zé)煆墓茏恿硗庖活^噴出，煙霧貼近地面鋪滿整個舞臺（見圖8）。

圖8 煙霧機產(chǎn)生的干冰地?zé)熜Ч?/p>

其實，此煙霧還是煙霧機產(chǎn)生。煙霧流經(jīng)整個管路時被管路中的干冰降溫，變成了低溫的冷煙。噴出管子進入空中，因其比空氣密度大，所以煙霧將貼近地面彌漫。此效果持續(xù)的時間取決于干冰融化的速度，正常情況下，8 kg干冰大約要3～4個小時才能融化完畢。所以，這種工作原理的干冰效果可以不間斷噴射持續(xù)3～4個小時。地?zé)熈康目刂朴蔁熿F機的風(fēng)量和煙霧量按鍵控制，隨時關(guān)閉、打開，方便快捷。煙霧釋放后，舞臺地面沒有任何水跡。傳統(tǒng)燒開水的干冰桶，在一個節(jié)目中最多只能在開始90 s的時間釋放出干冰，而且水溫會被干冰降溫，如果第二個節(jié)目還要釋放干冰，就無能為力了。相比之下，這種新技術(shù)、新方法方便得多，而且成本并沒有很大增加。拿掉管子它還是一臺煙霧機，一機兩用。作為舞臺設(shè)計師，筆者曾在10分鐘時長的《江河水》鋼琴演奏中和8分鐘時長的單人雜技《轉(zhuǎn)毯》中使用過這種方法；也可以使用在某個舞臺劇的瑤池仙境的荷花池或者小橋流水、溪邊浣紗等場景中。它使干冰效果的持續(xù)時間大大提高，估計未來將會終結(jié)傳統(tǒng)燒開水式的干冰桶。

加熱管式煙霧機的這種加熱管溫度控制技術(shù)做得很好，可使加熱溫度穩(wěn)定。在一些多媒體劇中，需要釋放香味的時候，也可以用此類機器釋放香味。使用時，將香精直接倒入煙霧油里即可。因為其不是高溫加熱包，香精和煙霧油混合之后，還是會以原來的香味釋放出來，沒有糊焦味。

3.3 壓縮機虹吸式煙霧機使用技巧

如果使用壓縮機虹吸式煙霧機，由于它是以機器本身為中心點，向周圍360°擴散薄霧，如果在劇場使用，放置在上下場門的時候，會有一半的煙霧朝著舞臺的副臺擴散，影響煙霧油的利用率。所以，還是需要配合一個風(fēng)扇做煙霧導(dǎo)向，將煙霧向舞臺演區(qū)推送。

3.4 煙霧的臭味是怎么回事

為什么煙霧機噴出來的煙霧有時會有臭味？這個問題還是和加熱包有關(guān)系。當(dāng)一次使用煙霧機關(guān)機時，管路中的煙霧油會殘留，然后余熱將水分蒸發(fā)，管路中會有殘留的化學(xué)成分；一段時間后再次使用煙霧機，就等于用加熱包的高溫去炙烤上一次使用剩余的那些化學(xué)殘渣。于是臭味便產(chǎn)生了。這種臭味在第二代的加熱管式煙霧機中卻很少出現(xiàn)。因為加熱管式煙霧機溫度控制得很好，即使關(guān)機，加熱管內(nèi)部也不會烤干；有的更高級的加熱管式煙霧機還增加了排空管路功能。設(shè)定關(guān)機前300 s倒計時然后排空管路關(guān)機的程序，這樣更不會出現(xiàn)煙霧有臭味的情況。

圖9 合格煙霧（左）與不合格煙霧（右）對比

舞臺演出對煙霧的藝術(shù)效果有嚴格的要求。作為一種專業(yè)的舞臺設(shè)備，煙霧機也必須達到一定的技術(shù)指標(biāo)，才能用于演出。但遺憾的是，現(xiàn)在國內(nèi)不少劇院團使用的煙霧機達不到演出要求（合格煙霧與不合格煙霧效果對比見圖9）。筆者分析，這主要有三種原因：一是煙霧機不是自己去市場上選購的，而是采購電腦燈時電腦燈生產(chǎn)廠商附送的；二是業(yè)主招標(biāo)采購演出器材時，對煙霧機的性能指標(biāo)要求太模糊，比如只要求一個功率數(shù)和信號控制方式，結(jié)果被低價競爭的投標(biāo)公司用無品牌劣質(zhì)煙霧機以次充好；三是煙霧機是由不懂專業(yè)的采購部門采購的，貨不對路。只有劇院團把煙霧機當(dāng)作重要舞臺設(shè)備單獨招標(biāo)采購，嚴格保證設(shè)備的品質(zhì)，燈光設(shè)計師才能真正用到好的產(chǎn)品，以更好地保障演出效果。